Kỷ nguyên hậu kháng sinh có thể mang lại điều gì cho y học hiện đại

Kháng sinh là một trong những bước đột phá vĩ đại nhất trong lịch sử y học. Chúng đã biến những bệnh nhiễm trùng từng gây chết người thành những bệnh có thể điều trị và giúp hiện đại hóa ngành chăm sóc sức khỏe. Nhưng vi khuẩn đang thay đổi, và một số loại thuốc mà chúng ta đã phụ thuộc trong nhiều thập kỷ đang trở nên kém hiệu quả hơn.

Trên toàn thế giới, các bệnh nhiễm trùng ngày càng khó điều trị. Vấn đề này được gọi là kháng kháng sinh. Nó xảy ra khi vi khuẩn tiến hóa các cách để sống sót trước các loại thuốc được thiết kế để tiêu diệt chúng. Người ta ước tính rằng các bệnh nhiễm trùng kháng thuốc đã gây ra khoảng 1,27 triệu ca tử vong mỗi năm trên toàn thế giới.

Tổ chức Y tế Thế giới đã cảnh báo rằng chúng ta có thể đang tiến tới một “kỷ nguyên hậu kháng sinh” nơi các bệnh nhiễm trùng thông thường lại trở nên nguy hiểm, và ngay cả những vết thương hoặc thủ thuật thường quy cũng mang rủi ro nghiêm trọng.

Cách đây một thế kỷ, điều đó là bình thường. Một vết cắt khi làm vườn, một cơn đau họng hoặc sinh nở có thể biến thành một bệnh nhiễm trùng đe dọa tính mạng. Các bác sĩ có rất ít phương pháp điều trị hiệu quả, và các bệnh truyền nhiễm như viêm phổi, lao và bệnh tiêu chảy là những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu. Sự xuất hiện của kháng sinh đã thay đổi điều đó một cách ngoạn mục.

Penicillin, được Alexander Fleming phát hiện vào năm 1928, đã đánh dấu sự khởi đầu của một trong những cuộc cách mạng quan trọng nhất trong y học. Trước khi có kháng sinh, bệnh lao là một trong những bệnh truyền nhiễm chết người nhất thế giới. Năm 1882, nó đã giết chết một trong bảy người sống ở Mỹ và châu Âu. Khi kháng sinh có sẵn, nhiều bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn mà trước đây từng gây chết người có thể được điều trị hiệu quả.

Kháng sinh không chỉ chữa khỏi các bệnh nhiễm trùng, mà còn giúp y học hiện đại an toàn hơn rất nhiều. Nhiều thủ thuật phụ thuộc vào chúng để ngăn ngừa hoặc điều trị nhiễm trùng, bao gồm cả phẫu thuật sinh mổ, ghép nội tạng, thay khớp và hóa trị ung thư.

Nếu không có kháng sinh hiệu quả, các phương pháp điều trị này sẽ trở nên nguy hiểm hơn nhiều. Bản thân Fleming đã nhận ra rủi ro đó. Khi ông nhận giải Nobel năm 1945, ông đã cảnh báo rằng việc lạm dụng penicillin có thể dẫn đến tình trạng kháng thuốc.

Sống trong một thế giới vi sinh vật

Cơ thể con người chứa khoảng 30 nghìn tỷ tế bào người, nhưng nó cũng mang theo hàng chục nghìn tỷ vi khuẩn trên da và bên trong cơ thể. Cùng nhau, những cộng đồng này tạo thành hệ vi sinh vật (microbiome), tập hợp khổng lồ các vi sinh vật sống trong và trên chúng ta. Nhiều loại trong số đó không gây hại. Trên thực tế, chúng giúp tiêu hóa thức ăn, sản xuất vitamin và hỗ trợ hệ miễn dịch, hệ thống phòng thủ của cơ thể chống lại bệnh tật.

Vì vậy, sự sống là một mối quan hệ cân bằng tinh tế giữa con người và thế giới vi sinh vật. Nhưng vi khuẩn là loài cổ xưa và cực kỳ thích nghi. Chúng đã tồn tại trên trái đất hơn 3,5 tỷ năm và sống sót ở một số nơi khắc nghiệt nhất có thể tưởng tượng, từ các miệng phun thủy nhiệt sâu dưới biển đến băng cực.

Vi khuẩn nhân lên rất nhanh và cũng có thể trao đổi vật chất di truyền, nghĩa là chúng có thể chia sẻ các đặc điểm sinh tồn hữu ích với nhau. Một số tạo ra các chất phân hủy kháng sinh trước khi thuốc có thể gây bất kỳ tổn hại nào. Những loại khác thay đổi các bộ phận của tế bào chúng mà kháng sinh được thiết kế để tấn công.

Một số phát triển các bơm phân tử nhỏ bé đẩy kháng sinh ra khỏi tế bào vi khuẩn. Những loại khác tìm ra những cách thay thế để thực hiện các chức năng mà thuốc được thiết kế để ngăn chặn.

Những thay đổi này xảy ra thông qua sự biến đổi di truyền ngẫu nhiên, nghĩa là những khác biệt tự nhiên xuất hiện khi vi khuẩn sinh sản. Nhưng việc sử dụng kháng sinh quá mức tạo ra áp lực tiến hóa mạnh mẽ. Khi kháng sinh tiêu diệt những vi khuẩn dễ bị tổn thương, những vi khuẩn kháng thuốc sẽ còn sót lại để sống sót và nhân lên.

Điều kiện kháng thuốc

Kháng sinh là một trong những loại thuốc được kê đơn phổ biến nhất trên thế giới, và chúng thường được sử dụng khi không cần thiết. Ở một số quốc gia, chúng vẫn được kê đơn cho các bệnh như cảm lạnh và cúm, mặc dù kháng sinh không có tác dụng với vi-rút. Tại Vương quốc Anh, việc kê đơn được kiểm soát chặt chẽ hơn, nhưng việc sử dụng không phù hợp và sự hiểu lầm của công chúng vẫn là một mối lo ngại.

Số lượng lớn kháng sinh cũng được sử dụng trong nông nghiệp và chăn nuôi. Điều này có thể thúc đẩy sự xuất hiện và lây lan của các vi khuẩn kháng thuốc.

Trên khắp châu Âu, tình trạng kháng kháng sinh hiện được công nhận là một mối đe dọa sức khỏe cộng đồng lớn. Trung tâm Phòng ngừa và Kiểm soát Dịch bệnh Châu Âu ước tính rằng các nhiễm trùng kháng kháng sinh gây ra hơn 35.000 ca tử vong mỗi năm trên toàn Liên minh Châu Âu và Khu vực Kinh tế Châu Âu.

Các bác sĩ hiện đang đối mặt với các bệnh nhiễm trùng khó, và đôi khi là không thể điều trị. Một số loại đáng lo ngại nhất bao gồm Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA), Enterococci kháng vancomycin (VRE) và Enterobacterales kháng carbapenem (CRE). MRSA có thể kháng lại nhiều loại kháng sinh thông dụng. VRE không còn đáp ứng với vancomycin, trong khi CRE có thể chịu được carbapenem, một số loại kháng sinh mạnh nhất hiện có.

Thế giới hậu kháng sinh có thể trông như thế nào

Nếu tình trạng kháng kháng sinh tiếp tục gia tăng, hậu quả đối với ngành y tế có thể rất nghiêm trọng. Nhiều thủ thuật y tế thông thường phụ thuộc vào kháng sinh để ngăn ngừa nhiễm trùng. Nếu không có chúng, các ca phẫu thuật như thay khớp háng, cấy ghép nội tạng và một số phương pháp điều trị ung thư có thể trở nên quá rủi ro để thực hiện.

Ngay cả những bệnh nhiễm trùng thông thường cũng có thể trở nên đe dọa tính mạng. Một nhiễm trùng đường tiết niệu đơn giản có thể lan vào máu. Một vết thương trên da có thể phát triển thành một nhiễm trùng xâm lấn nghiêm trọng, nghĩa là một loại nhiễm trùng lan sâu vào cơ thể.

Một trong những mối lo ngại lớn nhất là nhiễm trùng huyết (sepsis), một tình trạng đe dọa tính mạng khi cơ thể phản ứng quá mức với nhiễm trùng và bắt đầu làm tổn thương các mô và cơ quan của chính nó. Điều trị sớm bằng kháng sinh có thể cứu sống nhiều người. Nhưng khi vi khuẩn kháng thuốc, các phương pháp điều trị đó có thể thất bại. Điều này khiến việc điều trị nhiễm trùng huyết trở nên khó khăn hơn nhiều, và trong những trường hợp nghiêm trọng, bác sĩ có thể có rất ít lựa chọn.

Ngành y tế có thể bắt đầu giống với thời kỳ tiền kháng sinh, khi nhiễm trùng là một trong những mối nguy hiểm lớn nhất của cuộc sống hàng ngày.

Lý do để hy vọng

Tình hình rất nghiêm trọng, nhưng không phải là vô vọng. Các nhà khoa học đang phát triển những cách thức mới để chống lại nhiễm trùng. Một số nhà nghiên cứu đang khám phá bacteriophage, thường được viết tắt là phages, là loại virus có khả năng lây nhiễm và tiêu diệt vi khuẩn.

Những người khác đang nghiên cứu các loại thuốc chống độc lực. Thay vì tiêu diệt vi khuẩn hoàn toàn, các loại thuốc này nhằm mục đích vô hiệu hóa chúng bằng cách chặn các công cụ mà chúng sử dụng để gây bệnh. Hy vọng là điều này có thể giảm áp lực tiến hóa lên vi khuẩn, khiến chúng ít có khả năng phát triển khả năng kháng thuốc.

Một phương pháp đầy hứa hẹn khác là liệu pháp nhắm vào vật chủ. Điều này có nghĩa là tăng cường khả năng tự vệ của cơ thể để chống lại nhiễm trùng, thay vì tấn công trực tiếp vào vi khuẩn.

Các xét nghiệm chẩn đoán tốt hơn, phòng ngừa nhiễm trùng mạnh mẽ hơn và việc sử dụng kháng sinh cẩn thận hơn cũng có thể giúp bảo tồn những loại thuốc chúng ta vẫn còn. Kháng sinh đã thay đổi y học trong thế kỷ 20 và cứu vô số sinh mạng. Nhưng chúng chưa bao giờ là chiến thắng vĩnh viễn trước vi sinh vật.

Thách thức hiện nay không chỉ là phát triển các phương pháp điều trị mới, mà còn là bảo vệ những loại kháng sinh vẫn còn hiệu quả. Nếu chúng ta làm được điều đó, tương lai hậu kháng sinh mà nhiều nhà khoa học cảnh báo có thể sẽ không bao giờ đến.

Steven W. Kerrigan không làm việc cho, tư vấn, sở hữu cổ phần hoặc nhận tài trợ từ bất kỳ công ty hoặc tổ chức nào được hưởng lợi từ bài viết này, và đã không tiết lộ bất kỳ mối liên hệ nào liên quan ngoài vị trí học thuật của mình.